本發(fā)明涉及門鎖領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人臉識(shí)別的解鎖方法及門鎖。

背景技術(shù)：

人臉識(shí)別屬于生物識(shí)別領(lǐng)域，將其應(yīng)用于智能門鎖領(lǐng)域，可以改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的需要攜帶鑰匙才能開門的習(xí)慣，通過人臉識(shí)別控制門的開啟，大大避免了人們忘帶鑰匙沒法開門的不方便。另外，機(jī)械鑰匙存在丟失被盜的風(fēng)險(xiǎn)，人臉識(shí)別作為身份驗(yàn)證具備更高的安全性。而且人臉識(shí)別相對(duì)于指紋識(shí)別，具有非接觸、更便捷的優(yōu)勢(shì)，更容易被用戶接受，但是人臉識(shí)別用在門鎖上存在一些不足。例如，門鎖一般裝在門上，其高度在安裝時(shí)已經(jīng)固定，針對(duì)不同身高的用戶來說可能造成人臉圖像捕捉困難、識(shí)別準(zhǔn)確率低、識(shí)別速度不夠快的問題，尤其是兒童放學(xué)單獨(dú)回家時(shí)更需要方便快捷地刷臉入戶。另外，目前對(duì)攝像頭的調(diào)節(jié)多為手動(dòng)調(diào)節(jié)，使用較為不便，也較難準(zhǔn)確地將攝像頭調(diào)節(jié)至所需角度，用戶體驗(yàn)較差，且對(duì)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種基于人臉識(shí)別的解鎖方法及門鎖，可對(duì)人臉進(jìn)行追蹤，自動(dòng)將攝像頭調(diào)整到適合的角度，具有人臉識(shí)別有效范圍大、智能程度高、識(shí)別速度快、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于人臉識(shí)別的解鎖方法，包括步驟：

s1：一主處理器控制一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將一圖像采集模塊旋轉(zhuǎn)至一初始角度位置；

s2：當(dāng)一人體感應(yīng)模塊感應(yīng)到有人進(jìn)入預(yù)設(shè)的一感應(yīng)區(qū)域，向所述主處理器發(fā)送一觸發(fā)信號(hào)；

s3：所述主處理器根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)控制所述圖像采集模塊采集并獲取圖像信息；

s4：主處理器判斷所述圖像信息中是否包含有完整的人臉圖像；如無，進(jìn)行步驟s5；如有，進(jìn)行步驟s6；

s5：所述主處理器驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)整所述圖像采集模塊的角度位置，當(dāng)獲得完整的所述人臉圖像時(shí)繼續(xù)后續(xù)步驟，當(dāng)經(jīng)過一追蹤周期仍未獲得完整的所述人臉圖像時(shí)，返回步驟s1或所述主處理器將當(dāng)前的所述圖像信息發(fā)送給一移動(dòng)端，所述移動(dòng)端向所述主處理器反饋一識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行步驟s7；

s6：對(duì)所述圖像信息進(jìn)行識(shí)別獲得所述識(shí)別結(jié)果；

s7：所述主處理器根據(jù)所述識(shí)別結(jié)果保持一門鎖的鎖止?fàn)顟B(tài)或?qū)λ鲩T鎖進(jìn)行解鎖，返回步驟s1。

優(yōu)選地，所述初始角度位置為自水平方向向上傾斜45°。

優(yōu)選地，所述步驟s4中：所述主處理器通過梯度方向直方圖結(jié)合可變形部件模型判斷所述圖像信息中是否包含有完整的人臉圖像。

優(yōu)選地，所述s5步驟進(jìn)一步包括步驟：

所述主處理器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述追蹤周期內(nèi)并在一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)往復(fù)沿豎直方向自動(dòng)調(diào)整所述圖像采集模塊的角度，同時(shí)所述圖像采集模塊按照一預(yù)設(shè)采集頻率采集并獲取所述圖像信息；

當(dāng)所述圖像信息中包含有完整的人臉圖像時(shí)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定所述圖像采集模塊的角度，繼續(xù)后續(xù)步驟；

當(dāng)在所述預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)往復(fù)一固定次數(shù)仍未獲得完整的所述人臉圖像時(shí)，所述主處理器將當(dāng)前的所述圖像信息發(fā)送給所述移動(dòng)端，所述移動(dòng)端向所述主處理器反饋所述識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行步驟s7；

所述追蹤周期為所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)所述固定次數(shù)次往復(fù)沿豎直方向自動(dòng)調(diào)整所述圖像采集模塊的角度的時(shí)間。

優(yōu)選地，在經(jīng)過s5步驟后的所述對(duì)所述門鎖進(jìn)行解鎖步驟后還包括步驟：所述主處理器向所述移動(dòng)端發(fā)送一安全入戶信息。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)角度范圍為自水平方向上45度至自水平方向向下10度；所述預(yù)設(shè)采集頻率為每秒30幀。

本發(fā)明的一種門鎖，包括一門鎖本體和一鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)，所述鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)用于控制所述門鎖本體解鎖或鎖止，還包括一人體感應(yīng)模塊、一圖像采集模塊、一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一主處理器，所述圖像采集模塊與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)、所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述圖像采集模塊和所述人體感應(yīng)模塊分別與所述主處理器通信連接。

優(yōu)選地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一殼體、一安裝板、一步進(jìn)減速電機(jī)、一角度傳感器和一齒輪箱；所述步進(jìn)減速電機(jī)、所述齒輪箱和所述角度傳感器固定于所述殼體，所述安裝板可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于所述齒輪箱與所述角度傳感器之間，所述步進(jìn)減速電機(jī)通過所述齒輪箱與所述安裝板的一第一轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；所述安裝板的一第二轉(zhuǎn)軸連接所述角度傳感器；所述圖像采集模塊固定于所述安裝板上。

優(yōu)選地，還包括一無線通信模塊和一移動(dòng)終端，所述無線通信模塊與所述主處理器和所述移動(dòng)終端通信連接。

優(yōu)選地，所述圖像采集模塊的外圍固定有多個(gè)補(bǔ)光燈。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果：

人體感應(yīng)模塊用于判斷是否有人進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域，圖像采集模塊用于采集進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域的人的臉部圖像；圖像采集模塊、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和主處理器的配合實(shí)現(xiàn)了當(dāng)采集的圖像信息中未包含完整的人臉圖像時(shí)，主處理器可通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)對(duì)圖像采集模塊的角度位置進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，從而擴(kuò)大了人臉識(shí)別的有效范圍，提高了人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性，并具有智能程度高、操作便捷和識(shí)別速度快的優(yōu)點(diǎn)。移動(dòng)端與無線通信模塊的配合，實(shí)現(xiàn)了門鎖的遠(yuǎn)程控制、和來客遠(yuǎn)程識(shí)別功能。補(bǔ)光燈用于為圖像采集模塊補(bǔ)光，保證圖像采集模塊能夠采集到足夠清晰的圖像。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于人臉識(shí)別的解鎖方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的門鎖的原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的門鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖1～圖3，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施的一種基于人臉識(shí)別的解鎖方法，包括步驟：

s1：一主處理器6控制一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5將一圖像采集模塊4旋轉(zhuǎn)至一初始角度位置，本實(shí)施例中，初始角度位置為自水平方向向上傾斜45°。

s2：當(dāng)一人體感應(yīng)模塊3感應(yīng)到有人進(jìn)入預(yù)設(shè)的一感應(yīng)區(qū)域，向主處理器6發(fā)送一觸發(fā)信號(hào)。

s3：主處理器6根據(jù)觸發(fā)信號(hào)控制圖像采集模塊4采集并獲取圖像信息。

s4：主處理器6判斷圖像信息中是否包含有完整的人臉圖像；如無，進(jìn)行步驟s5；如有，進(jìn)行步驟s6。

本步驟中，主處理器6通過梯度方向直方圖結(jié)合可變形部件模型判斷圖像信息中是否包含有完整的人臉圖像。

s5：主處理器6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5自動(dòng)調(diào)整圖像采集模塊4的角度位置，當(dāng)獲得完整的人臉圖像時(shí)繼續(xù)后續(xù)步驟，當(dāng)經(jīng)過一追蹤周期仍未獲得完整的人臉圖像時(shí)，返回步驟s1或主處理器6將當(dāng)前的圖像信息發(fā)送給一移動(dòng)端9，移動(dòng)端9向主處理器6反饋一識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行步驟s7；

具體的，主處理器6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5在追蹤周期內(nèi)并在一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)往復(fù)沿豎直方向自動(dòng)調(diào)整圖像采集模塊4的角度，同時(shí)圖像采集模塊4按照一預(yù)設(shè)采集頻率采集并獲取圖像信息；

當(dāng)圖像信息中包含有完整的人臉圖像時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5固定圖像采集模塊4的角度，繼續(xù)后續(xù)步驟；

當(dāng)在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)往復(fù)一固定次數(shù)仍未獲得完整的人臉圖像時(shí)，主處理器6將當(dāng)前的圖像信息發(fā)送給移動(dòng)端9，移動(dòng)端9向主處理器6反饋?zhàn)R別結(jié)果，進(jìn)行步驟s7；

追蹤周期為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)固定次數(shù)次(例如：3次)往復(fù)沿豎直方向自動(dòng)調(diào)整圖像采集模塊4的角度的時(shí)間。

本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)角度范圍為自水平方向上45度至自水平方向向下10度；預(yù)設(shè)采集頻率為每秒30幀。

s6：對(duì)圖像信息進(jìn)行識(shí)別獲得一識(shí)別結(jié)果。

人臉識(shí)別過程如下：主處理器6將提取到的人臉特征數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存的用戶特征模板進(jìn)行搜索匹配，根據(jù)現(xiàn)有人臉識(shí)別算法可得到一個(gè)反映匹配程度的匹配度數(shù)值，將該匹配度數(shù)值與預(yù)設(shè)的一閾值作比較，當(dāng)超過閾值時(shí)，匹配成功，表明來者是用戶之一。

s7：主處理器6根據(jù)識(shí)別結(jié)果保持一門鎖的鎖止?fàn)顟B(tài)或?qū)﹂T鎖進(jìn)行解鎖，返回步驟s1。

本實(shí)施例中，對(duì)門鎖進(jìn)行解鎖步驟后還包括步驟：主處理器6通過一無線通信模塊7向預(yù)設(shè)的移動(dòng)端9發(fā)送一安全入戶信息。

在一次識(shí)別結(jié)束后將一圖像采集模塊4旋轉(zhuǎn)恢復(fù)至初始角度位置，保證下次用戶使用時(shí)能夠進(jìn)行快速識(shí)別。

請(qǐng)參閱圖2和圖3，本發(fā)明的一種門鎖，包括一門鎖本體1和一鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)2，鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)2用于控制門鎖本體1解鎖或鎖止，還包括一人體感應(yīng)模塊3、一圖像采集模塊4、一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、一主處理器6、一無線通信模塊7和一移動(dòng)端9，圖像采集模塊4與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5傳動(dòng)連接，鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、圖像采集模塊4和人體感應(yīng)模塊3分別與主處理器6通信連接。無線通信模塊7與主處理器6通信連接。無線通信模塊7與移動(dòng)端9通信連接，可通過移動(dòng)端9對(duì)鎖止解鎖控制機(jī)構(gòu)2進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

本實(shí)施例中，人體感應(yīng)模塊3采用人體紅外感應(yīng)模塊。圖像采集模塊4采用雙目攝像頭。圖像采集模塊4可安裝于距離地面1米處，可滿足大部分人群(高度為1.3m-1.9m)的人臉識(shí)別需求。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括一殼體51、一安裝板52、一步進(jìn)減速電機(jī)53、一角度傳感器54和一齒輪箱55；步進(jìn)減速電機(jī)53、齒輪箱55和角度傳感器54固定于殼體51，安裝板52可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于齒輪箱55與角度傳感器54之間，步進(jìn)減速電機(jī)53通過齒輪箱55與安裝板52的一第一轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；安裝板52的一第二轉(zhuǎn)軸連接角度傳感器54；圖像采集模塊4固定于安裝板52上。圖像采集模塊4的外圍固定有多個(gè)補(bǔ)光燈8。

以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。